Преди всичко какво представляват хормоните?

Според един от добрите учебници хормоните са: „Секрецията на жлезите с вътрешна секреция, които въздействат върху физиологичната активност на точно определени (прицелни) клетки на тялото”. Но това е доста неясно, нали? Не е чудно, че с определения като това толкова много студенти отпадат от университетите още през първия семестър.

Хормоните са един от двата контролни механизма, с които човешкия организъм регулира функциите си (другия е нервната система). Еднокринните клетки, които изграждат еднокринните жлези (жлезите с вътрешна секреция произвеждащи хормоните) като хипофизата, хипоталамуса, панкреаса и другите долавят промените в състоянието на организма и отговарят със секретирането на биологично-активна течност – хормон. Тази биологично-активна течност се транспортира, чрез кръвообращението докато се привърже към подходящ рецептор и въздейства върху активността на втората клетка. Ние можем да си представим това нагледно като ключ и ключалка, тъй като всеки хормон представлява ключ с висока степен на секретност, който единствено кореспондира с ключалката или рецептора на прицелната клетка. Думата хормон идва от гръцката дума хормон, която означава раздвижвам, възбуждам, стимулирам.



Има три вида хормона според химичният им състав: пептиди, амини, стероиди. Четвърта група изчънклетъчни сигнали са хормоноподобни, но техният ефект е само локален и затова няма да ги причислим към хормоните. Първо ще разгледаме пептидните хормони и стероидните хормони. Пептидните хормони имат белтъчна структура и са изградени от аминокиселини и към тях се включват: инсулин, глюкагон и соматостатин. Пептидните хормони са изградени от 3 до над 200 аминокиселини. Стероидните хормони са мастно разтворими и освен мъжки полови хормони (андрогени) и женски полови хормони (естрогени) включват и хормоните от надбъбречните жлези и хормоналните форми на витамин D. Тъй като те са мастно разтворими те се предвижват по кръвообращението прикрепени към специфични протеинови носители. Хормоните нормално се откриват в много ниски концентрации в кръвта обикновено в микромолове (10-6) или пикомолове (около 10-12). Споменаваме това по две причини: първо защото, това прави прецизната идентификация, изолация и измерване на нивата на хормоните много трудно и второ, за да илюстрираме колко грубо може да бъде нарушен баланса в организма, чрез подаването на голямо количество хормони отвън и това може да има силен ефект върху организма.

Когато определен хормон се секретира, то неговата концентрация в кръвта се повишава понякога значително. Когато секрецията спира, нивата бързо спадат до изходните концентрации. Докато някои хормони имат мигновен резултат, то на други физиологичния и биологичен ефект се усеща часове, дори дни по-късно. Например секунди след като надбъбречните жлези отделят епинефрим, черният дроб излива гликоза в кръвта. От друга страна естрогените (женски полови хормони) произвеждат максималният си ефект дни по-късно. Тези големи различия могат да бъдат обяснени по начина на действие на самия хормон. В повечето случаи бързо действащите хормони променят активността на едни или повече ензими в клетката, докато бавно действащите хормони въздействат върху генната структура, резултата от което е увеличаването или намаляването на синтезата на специфични протеини в прицелните клетки.



Как хормоните постигат това, което правят?

Всички хормони въздействат, чрез специфични рецептори, които са представени върху специфични хормонно активни прицелни клетки. Като ключ и ключалка, различните хормони се прикрепят единствено към рецепторите, за които имат специфичен афинитет. Всяка клетка има своя собствена комбинация от хормонни рецептори, освен това две различни клетки могат да имат рецептори за едни и същи хормони, но поради различия между тези две клетки, те могат да отговарят по много различен начин на стимулацията на един и същ хормон.

Водоразтворимите пептиди и аминните хормони не преминават лесно клетъчните мембрани. Техните рецептори са разположени по външната повърхност на клетките. Мастно разтворимите стероиди и тироидните хормони лесно преминават през плазмената мембрана на техните прицелни клетки и се захващат към рецепторите, които са специфични протеини разположени в ядрото на прицелните клетки. Когато хормонът се прикрепи към плазмената мембрана на рецептора, рецепторния протеин претърпява структурни промени, които предизвикват продукцията на една вътреклетъчна транспортна молекула, често наричана „втори куриер”

Взаимната връзка между хормоните

Ендокринната система е една комплексна система от жлези и произвежданите от тях хормони, които контролират метаболизма, протеиновата синтеза и много други процеси. Системата работи в строго определена йерархия – така се определя кои хормони да се секретират, по кое време и в какви количества.



Да дадем пример – хипоталамуса (специализирана част от мозъка) е контролния център на ендокринната система. Той получава сигнали от централната нервна система. Според същността на тези сигнали хипоталамуса после продуцира известен брой регулаторни хормони, които определят действието на предната част на хипофизната жлеза. Някои от тях стимулират хипофизата да секретира повече от някой специфичен хормон, а някои възпрепятстват секрецията на други. Хормоните от предния дял на хипофизата се секретират в кръвта и се пренасят до другите жлези с вътрешна секреция, в надбъбречните жлези, щитовидната жлеза, яйчниците или тестисите и ендокринните клетки в панкреаса. Така тези жлези се стимулират да секретират техните специфични хормони – хормоните от своя страна попадат в кръвообращението и се отнасят до хормонните рецептори върху прицелните клетки, където въздействат. Това прилича на телеграфна система предаваща дадено съобщение. Този пример илюстрира взаимната връзка и подчиненост на ендокринната система.